非均相復(fù)合驅(qū)油體系注入方式優(yōu)化研究

全從剛，王 翔，廖奉武

(長江大學(xué) 石油工程學(xué)院，湖北 武漢 430100)

隨著勝利油田開發(fā)進(jìn)入高含水期，儲層非均質(zhì)加劇，剩余油分布零散，非均相復(fù)合驅(qū)技術(shù)成為聚合物驅(qū)后油藏進(jìn)一步提高采收率的接替技術(shù)。非均相復(fù)合驅(qū)油體系由粘彈性顆粒，聚合物和表面活性劑構(gòu)成。其中組分濃度，注入速度和段塞用量對非均相復(fù)合驅(qū)效果造成影響[1-3]，在低油價形勢下，由于非均相復(fù)合驅(qū)中B-PPG和表面活性劑成本高，如何在保持非均相復(fù)合驅(qū)油效果基礎(chǔ)上降低B-PPG和表面活性劑的用量，對于化學(xué)驅(qū)降本增效具有意義。因此本文針對勝利油田非均質(zhì)油藏條件下，采用填砂管并聯(lián)物理模型研究了籠統(tǒng)注入和交替注入對非均相復(fù)合驅(qū)驅(qū)油效果的影響。

1 實驗部分

1.1 實驗材料

B-PPG(勝利油田提供)；聚合物：北京恒聚(勝利油田提供)；表面活性劑：勝利石油磺酸鹽SLPS，非離子型表面活性劑(勝利油田提供)；勝利孤島油田地層水(礦化度7101 mg·L-1，離子組成見表1，勝利油田提供)；不同目數(shù)石英砂；原油：勝利油田脫水原油。

表1 勝利孤島油田地層水離子組成

1.2 實驗儀器

DQ-1型多功能巖心驅(qū)替裝置，ISCO恒速恒壓泵，精密壓力表(量程0.1～0.4MPa)，中間容器，六通閥，長填砂管模型(φ2.5 cm×50 cm)，烘箱，JJ-1型攪拌器，恒溫水浴鍋，不同量程規(guī)格量筒(250 mL、10 mL和5 mL)。

1.3 實驗方案

1.3.1 實驗流程

(1)利用濕填法填制高、低滲填砂管，測定孔隙體積。其中利用60～80目石英砂填制高滲填砂管，利用80～100目和160目石英砂以質(zhì)量6∶1混合填制低滲管。

(2)以1.0 mL/min的水驅(qū)速度測定高低滲填砂管的滲透率，70 ℃條件下，以0.1 mL/min的速度飽和油，油驅(qū)水至不出水為止，計算束縛水飽和度和原始含油飽和度。

(3)將填砂管用死堵封閉后置于70 ℃烘箱中老化24 h，進(jìn)行驅(qū)油實驗。

(4)以1.0 mL/min的速度水驅(qū)至產(chǎn)出液含水率為95%，轉(zhuǎn)注0.3PV 濃度為1500 mg·L-1聚合物，轉(zhuǎn)后續(xù)水驅(qū)至含水率為98%，再注0.05PV B-PPG+聚合物前置和等成本于0.3PV B-PPG+聚合物+表面活性劑主段塞，再轉(zhuǎn)后續(xù)水驅(qū)至含水率為98%。

1.3.2 實驗方案

方案一、基礎(chǔ)實驗方案，前置段塞：B-PPG+聚合物；主段塞：B-PPG+聚合物+表面活性劑。

方案二、前置段塞：B-PPG+聚合物；主段塞：聚合物+表面活性劑。

方案三、前置段塞：B-PPG+聚合物；主段塞：非均相/二元交替注。

2 實驗結(jié)果與討論

2.1 籠統(tǒng)注入方式下改變主段塞B-PPG濃度

實驗方案1,2均采用籠統(tǒng)方式注入，在前置段塞后將化學(xué)劑一次注入完畢。 在等成本的化學(xué)劑用量下，當(dāng)主段塞中不添加B-PPG時，非均相驅(qū)階段提高采收率17.4%較之添加B-PPG時的18.2%略有降低。在實驗2#中，在注完前置段塞之后，注入壓力開始迅速降低(見圖1，2)，不利于整體采收率的提高。注入壓力降低的同時，低滲管的吸液量也迅速降低，低滲管的動用程度也隨之降低，在不加入B-PPG后，低滲管的吸液量降低了5%左右。可見非均相符合體系調(diào)整吸水剖面能力強(qiáng)于二元體系，驅(qū)具有更強(qiáng)的提高波及能力[4-5]。

圖1 主段塞非均相驅(qū)油效果

圖2 主段塞二元驅(qū)油效果

2.2 交替注入方

實驗3采用交替注入的方式，將主段塞分為非均相體系和二元體系交替注入。在等成本的化學(xué)劑用量下，交替注入時非均相驅(qū)階段提高采收率為22%，分流率曲線能夠反映非均相驅(qū)后吸水剖面的改善情況，從圖3可以看出：交替注入時，在注入非均相驅(qū)油劑后，低滲的吸水效果迅速改善。因為單次注入B-PPG量大，對高滲層的封堵效果明顯，但由于之后的二元注入使得B-PPG發(fā)生運移，封堵效果減弱，低滲的吸液效果回復(fù)到非均相復(fù)合驅(qū)之前的水平。

圖3 交替注入驅(qū)油效果

這說明低滲層是否得到有效動用直接決定了非均相復(fù)合驅(qū)效果的程度，這也是交替注入能夠改善驅(qū)油效果的主要機(jī)理[6-7]。

圖4 非均相復(fù)合驅(qū)各階段提高采收率效果

3 結(jié)論

(1)單一段塞注入改變B-PPG的用量對最終驅(qū)油效率影響不大，這也主要是因為B-PPG能夠通多孔介質(zhì)發(fā)生運移，具有較強(qiáng)的擴(kuò)大驅(qū)替相和波及體積的能力，但其洗油能力不夠，需要與聚合物及表面活性劑配合使用。

(2)多段塞交替注入提高采收率的效果要明顯高于單一段塞注入，非均相復(fù)合驅(qū)階段采收率比單一段塞注入高4%以上。但是選擇合適的交替周期來均衡每一段塞的非均相驅(qū)油劑用量也很關(guān)鍵，周期太短B-PPG發(fā)生運移快，調(diào)剖效果持續(xù)時間短，周期太長B-PPG的用量不夠不能在孔吼處堆積堵塞，調(diào)剖效果差。

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